|
Научная визуализация
| Год выпуска: | 2017 |
| Квартал: | 4 |
| Том: | 9 |
| Номер: | 5 |
| Страницы: | 105 - 116 |
|
| Название публикации: |
ВИЗУАЛЬНАЯ АНАЛИТИКА И СЕГМЕНТАЦИЯ ЦВЕТНЫХ БИОМЕДИЦИНСКИХ КРИО-СКАНОВ ВЫСОКОГО РАЗРЕШЕНИЯ |
| Авторы: |
Н.И. Гаврилов (Россия), Е.П. Васильев (Россия), И.В. Храмов (Россия), А.А. Гетманская (Россия), В.Е. Турлапов (Россия) |
|
Статья рекомендована к печати программным комитетом Международной конференции «Визуальная аналитика» |
| Адреса авторов: |
Н.И. Гаврилов
Национальный исследовательский университет им. Н.И. Лобачевского, Россия
Е.П. Васильев
Национальный исследовательский университет им. Н.И. Лобачевского, Россия
И.В. Храмов
Национальный исследовательский университет им. Н.И. Лобачевского, Россия
А.А. Гетманская
Национальный исследовательский университет им. Н.И. Лобачевского, Россия
В.Е. Турлапов
Национальный исследовательский университет им. Н.И. Лобачевского, Россия |
| Краткое описание: |
Цель этой работы - скорейшее внедрение крио-визуализации в визуальную аналитику практической медицины и биологии, а также создание единого решения как для управления визуализацией, так и для сегментирования данных крио-визуализации в естественных цветах. В этой статье мы использовали квантование и индексирование натуральных цветов для данных крио-имиджинга (крио-томографии) в качестве основы для решения двух сформулированных в статье проблем: 1) троекратное увеличение памяти для данных крио-имиджинга в истинных цветах (RGB True Color), по сравнению с использованием индексированных данных (палитры); 2) проблема управления прозрачностью естественных тканей существенно гетерогенных по цвету.
Мы показали здесь, что: 1) при использовании палитры из 256 цветов, построенной с использованием метода Линде-Бузо-Грея (Linde-Buzo-Gray), вместо естественных цветов для женского набора данных из проекта Visible Human Project (VHP) потери качества изображения несущественны (PSNR = 44 - невидимы для человеческого глаза); 2) квантование трехмерного изображения - это не только способ уменьшить размер набора данных – это также повышение производительности примерно в два раза (в кадрах в секунду, fps) по сравнению с визуализацией трехканальных необработанных данных, а наилучшая производительность была достигнута путем загрузки в видео-память всего набора данных как единого блока (до 108,9 fps для данного набора и GeForce GTX 680); 3) высокое разрешение крио-изображений делает рендеринг артефактов невидимым для человеческого глаза; после индексирования качества изображения достаточно, и трилинейная интерполяция становится ненужной, поскольку она увеличивает PSNR всего до 45,5 дБ, но программируемая трилинейная интерполяция приводит к тому, что в два раза падает производительность; прямое использование интерполяции индексов с помощью аппаратного обеспечения приводит к потере качества изображения, которое заметно для глаз; 4) квантование естественных цветов дает нам хорошие возможности как для контроля непрозрачности, так и для сегментации; предложен и исследован метод сегментации (классификации) воксельной ткани в соответствии с нормированной гистограммой индексированных цветов (NHIC-метод) из ее окрестности (по набору данных из VHP); его возможности исследовались в диапазоне как радиусов окрестности, так и порогов принятия решения.
Мы планируем продолжить исследования в этом направлении и создать алгоритмы и программное обеспечение для превращения метода NHIC в открытую технологию для крио-визуализации, биомедицины и образования на ее основе. |
| Язык: |
Английский |
| DOI: |
http://doi.org/10.26583/sv.9.5.09 |
|
|
|
